一種溝槽型dmos單元及其制備方法和dmos器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種溝槽型DMOS單元及其制備方法和DMOS器件，主要內(nèi)容包括：通過增大犧牲氧化層的厚度，使得在犧牲氧化層與刻蝕后的半導(dǎo)體層進(jìn)行氧化反應(yīng)時(shí)，可以將在刻蝕過程中對溝槽側(cè)壁造成的損傷部位幾乎完全氧化掉，從而，可以最大程度地減少溝槽損傷部位的存在，在一定程度上避免了源、漏極間的漏電，有效改善源、漏極間漏電敏感的問題。
【專利說明】-種溝槽型DMOS單元及其制備方法和DMOS器件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種溝槽型DMOS單元及其制備方法和 DMOS器件。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，溝槽型雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體（Double DifTused M0S，DMOS)器件 的應(yīng)用范圍極其廣泛，構(gòu)成溝槽型DMOS器件的溝槽型DMOS單元的溝槽制備過程非常重要， 主要包括；對半導(dǎo)體進(jìn)行雙溝槽刻蝕，并在刻蝕后暴露出來的表面生成一層厚度為500A 的犧牲氧化物，然后利用濕法腐蝕掉該犧牲氧化層，進(jìn)而再利用氣相沉積等生產(chǎn)工藝在去 除掉犧牲氧化層的半導(dǎo)體表面生成所需的柵氧。
[0003] 然而，在溝槽型DMOS單元的制備過程中，雙溝槽側(cè)壁并不是垂直的，而是呈85 度?87度傾斜狀，在使用等離子體對半導(dǎo)體進(jìn)行雙溝槽刻蝕時(shí)，等離子體會(huì)對溝槽側(cè)壁會(huì) 造成損傷，導(dǎo)致出現(xiàn)源、漏極間的漏電通道，使溝槽型DMOS單元在形成器件時(shí)，源、漏極間 漏電敏感，而對于溝槽型DMOS器件而言，源、漏極間是否漏電是衡量該器件本身的質(zhì)量是 否可靠的重要參數(shù)，按照上述工藝制備的溝槽型DMOS單元會(huì)影響所構(gòu)成的溝槽型DMOS器 件的正常運(yùn)行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種溝槽型DMOS單元及其制備方法和DMOS器件，用W解決現(xiàn) 有技術(shù)中存在的溝槽型DMOS器件的源、漏極間漏電敏感的問題。
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例采用W下技術(shù)方案：
[0006] -種溝槽型DMOS單元的制備方法，所述方法包括：
[0007] 對具有雙溝槽的半導(dǎo)體層進(jìn)行刻蝕；
[0008] 在刻蝕后的半導(dǎo)體層表面生長一層厚度為800A-1000A、用于與半導(dǎo)體層表面進(jìn) 行氧化反應(yīng)的犧牲氧化層；
[0009] 腐蝕所述犧牲氧化層后，在所述半導(dǎo)體層表面生成柵氧。
[0010] 在本發(fā)明實(shí)施例提供的溝槽型DMOS單元的制備方法中，通過增大犧牲氧化層的 厚度，使得在犧牲氧化層與刻蝕后的半導(dǎo)體層進(jìn)行氧化反應(yīng)時(shí)，可W將在刻蝕過程中對溝 槽側(cè)壁造成的損傷部位幾乎完全氧化掉，從而，可W最大程度地降低溝槽損傷部位的存在， 在一定程度上避免了源、漏極間的漏電，有效改善源、漏極間漏電敏感的問題。
[0011] 優(yōu)選地，所述犧牲氧化層的厚度為800A、850A、900A, 950A或1000A。
[0012] 在本發(fā)明實(shí)施例提供的溝槽型DMOS單元的制備方法中，可W根據(jù)實(shí)際需求和工 藝設(shè)備的限制，選擇合適的犧牲氧化層的厚度，在一定程度上提高了制備工藝的靈活性。
[0013] 優(yōu)選地，腐蝕所述犧牲氧化層后，溝槽的開口寬度不大于第一 口限值，且雙溝槽之 間的距離不小于第二口限值。
[0014] 在本發(fā)明實(shí)施例提供的溝槽型DMOS單元的制備方法中，使溝槽的開口寬度不至 于過大，雙溝槽之間的距離不至于過小，可使后續(xù)工藝能夠正確執(zhí)行。
[0015] -種利用溝槽型DM0S單元的方法制備的溝槽型DM0S單元，雙溝槽側(cè)壁一定厚度 的表面與厚度為800A-1000A的犧牲氧化層氧化反應(yīng)掉。
[0016] 在本發(fā)明實(shí)施例提供中，提供了一種利用溝槽型DM0S單元的方法制備的溝槽型 DM0S單元，在制備該溝槽型DM0S單元時(shí)，通過增大犧牲氧化層的厚度，使得在犧牲氧化層 與刻蝕后的半導(dǎo)體層進(jìn)行氧化反應(yīng)時(shí)，可W將在刻蝕過程中對溝槽側(cè)壁造成的損傷部位幾 乎完全氧化掉，從而，可W降低溝槽損傷部位的存在，在一定程度上避免了源、漏極間的漏 電，有效改善源、漏極間漏電敏感的問題。
[0017] 優(yōu)選地，所述犧牲氧化層的厚度為800A、850A、900A. 950A或1000A。
[0018] 在本發(fā)明實(shí)施例中，提供了一種利用溝槽型DM0S單元的方法制備的溝槽型DM0S 單元，在其制備過程中，可W根據(jù)實(shí)際需求和工藝設(shè)備的限制，選擇合適的犧牲氧化層的厚 度，在一定程度上提高了制備工藝的靈活性。
[0019] 優(yōu)選地，腐蝕所述犧牲氧化層后，溝槽的開口寬度不大于第一 口限值，且雙溝槽之 間的距離不小于第二口限值。
[0020] 在本發(fā)明實(shí)施例中，提供了一種利用溝槽型DM0S單元的方法制備的溝槽型DM0S 單元，在其制備過程中，使溝槽的開口寬度不至于過大，雙溝槽之間的距離不至于過小，可 使后續(xù)工藝能夠正確執(zhí)行。
[0021] 一種溝槽型DM0S器件，包括所述的溝槽型DM0S單元。
[0022] 在本發(fā)明實(shí)施例提供中，提供了一種包括溝槽型DM0S單元的溝槽型DM0S器件，在 制備溝槽型DM0S單元時(shí)，通過增大犧牲氧化層的厚度，使得在犧牲氧化層與刻蝕后的半導(dǎo) 體層進(jìn)行氧化反應(yīng)時(shí)，可W將在刻蝕過程中對溝槽側(cè)壁造成的損傷部位幾乎完全氧化掉， 從而，可W降低溝槽損傷部位的存在，在一定程度上避免了源、漏極間的漏電，有效改善源、 漏極間漏電敏感的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可W根據(jù)該些附圖獲得其 他的附圖。
[0024] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一中的雙溝槽型DM0S單元的制備方法步驟示意圖；
[00巧]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中的刻蝕后對溝槽側(cè)壁造成損傷的溝槽型DM0S單元的結(jié) 構(gòu)示意圖；
[0026] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一中的生長犧牲氧化層后的雙溝槽型DM0S單元的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0027] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例一中的去除溝槽側(cè)壁損傷部位的雙溝槽型DM0S單元的結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0028] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例一中的生長柵氧后的雙溝槽型DM0S單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn) 一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施 例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的 所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0030] 由于溝槽型DM0S單元的雙溝槽在等離子體刻蝕過程中，會(huì)造成溝槽側(cè)壁的損傷， 因此，導(dǎo)致形成的溝槽型DM0S器件的源、漏極間的漏電。目前，在溝槽型DM0S單元的制備 過程中，會(huì)在完成溝槽刻蝕后，在半導(dǎo)體層表面生長一層500A左右的犧牲氧化層，使該氧 化層與半導(dǎo)體層表面進(jìn)行氧化反應(yīng)，該樣，就可W氧化掉一定厚度的半導(dǎo)體層表面。然而， 500A左右的犧牲氧化層的厚度有限，大致能氧化掉200A左右的半導(dǎo)體層，但實(shí)際工藝 中，溝槽側(cè)壁的損傷不止200A，因而，目前的方法不能將溝槽側(cè)壁的損傷部位全部氧化，仍 然會(huì)形成源、漏極間的漏電通道。
[0031] 為此，本發(fā)明提供了一種新的溝槽型DM0S單元的制備方法，通過增加犧牲氧化層 的厚度，利用該犧牲氧化層與半導(dǎo)體層表面進(jìn)行氧化反應(yīng)，在氧化掉半導(dǎo)體層表面的同時(shí)， 幾乎可W將溝槽刻蝕過程產(chǎn)生的損傷部位全部氧化掉，相對于現(xiàn)有技術(shù)方案中只能將損傷 部位部分氧化的情況而言，本發(fā)明在不改變溝槽型DM0S工藝流程的情況下，僅通過增大犧 牲氧化層的厚度，就能夠有效改善溝槽型DM0S單元的源、漏極間的漏電情況，因而，在一定 程度上提高了溝槽型DM0S單元W及溝槽型DM0S器件的使用效果。
[0032] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明方案進(jìn)行詳細(xì)描述，需要說明都是，本發(fā)明并不局 限于W下實(shí)施例。
[0033] 實(shí)施例一：
[0034] 本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種溝槽型DM0S單元的制備方法，如圖1所示，主要包括 W下步驟：
[00巧]步驟101 ;對具有雙溝槽的半導(dǎo)體層進(jìn)行刻蝕。
[0036] 在本步驟101中，需要對雙溝槽的半導(dǎo)體層進(jìn)行等離子體刻蝕，然而，由于所述半 導(dǎo)體層的溝槽側(cè)壁并不是垂直的，因此，當(dāng)對側(cè)壁具有一定傾斜角度的溝槽進(jìn)行等離子體 刻蝕時(shí)，會(huì)不可避免的造成側(cè)壁損傷，如圖2所示，為刻蝕后對溝槽側(cè)壁造成損傷的溝槽型 DM0S單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037] 步驟102 ;在刻蝕后的半導(dǎo)體層表面生長一層厚度為800A-1000A、用于與半導(dǎo) 體層表面進(jìn)行氧化反應(yīng)的犧牲氧化層。
[0038] 在本步驟102中，由于上述步驟101的刻蝕而導(dǎo)致溝槽側(cè)壁產(chǎn)生損傷，因而，需要 在刻蝕后的半導(dǎo)體層表面生長一層犧牲氧化層，如圖3所示，為生長犧牲氧化層后的溝槽 型DM0S單元的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，可W利用物理氣相沉積或化學(xué)氣相沉積等方式在刻蝕后 的半導(dǎo)體層表面沉積一層厚度范圍為800A-1000A的犧牲氧化層，用W與其接觸的半導(dǎo) 體層表面進(jìn)行氧化反應(yīng)。在整個(gè)氧化反應(yīng)結(jié)束后，所述犧牲氧化層會(huì)將刻蝕后的半導(dǎo)體層 表面氧化掉，同時(shí)，在該氧化反應(yīng)過程中，溝槽側(cè)壁產(chǎn)生的損傷部位也會(huì)被氧化掉，而且，由 于本發(fā)明實(shí)施例采用沉積厚度范圍為800A-IOOOA的犧牲氧化層，一般情況下，犧牲氧化 層可氧化自身厚度40%的半導(dǎo)體層，因此，經(jīng)過本步驟102后，可氧化掉320A-400A厚度 的半導(dǎo)體層，溝槽側(cè)壁損傷部位幾乎可W被完全氧化掉。
[0039] 雖然生成犧牲氧化層越厚，可W氧化掉越多的半導(dǎo)體層，可使損傷部位盡可能地 被氧化掉，但是，考慮到犧牲氧化層過厚，會(huì)導(dǎo)致溝槽的開口寬度過大，雙溝槽之間的距離 過小，如圖4所示，不利于后續(xù)工藝的繼續(xù)執(zhí)行，因此，需要根據(jù)實(shí)際需求和工藝設(shè)備的限 定，為犧牲氧化層設(shè)定合理的厚度范圍，例如，可W選擇800A、850A、900A、950A或 1000A。。犧牲氧化層的厚度范圍根據(jù)溝槽型DM0S單元的結(jié)構(gòu)來合理設(shè)定，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)， 當(dāng)犧牲氧化層的厚度為800A-1OOOA時(shí)，可在基本氧化掉溝槽側(cè)壁的損傷部位時(shí)，不至于 使溝槽的開口寬度過大(一般能夠保證開口寬度小于第一 口限值)，雙溝槽之間的距離不至 于過?。ㄒ话隳軌虮ＷC雙溝槽之間的距離大于第二口限值)，該里的第一口限值和第二口限 值都可W是經(jīng)驗(yàn)值。
[0040] 例如；當(dāng)所要制備的溝槽型DM0S單元的溝槽的開口寬度限定嚴(yán)格，且雙溝槽之間 的距離需較大時(shí)，可選擇厚度相對較小的犧牲氧化層，如可W選擇800A厚的犧牲氧化層； 再例如：當(dāng)所要制備的溝槽型DM0S單元的溝槽的開口寬度限定較寬松時(shí)，且雙溝槽之間 的距離要求較小時(shí)，可選擇厚度相對較大的犧牲氧化層，如可W選擇1000A厚的犧牲氧化 層。
[0041] 步驟103 ;腐蝕所述犧牲氧化層。
[0042] 在本步驟103中，需要對上述步驟102中犧牲氧化層氧化掉的半導(dǎo)體層表面W及 該犧牲氧化層進(jìn)行濕法腐蝕。具體地，可W通過化學(xué)溶液浸泡沉積了犧牲氧化層的半導(dǎo)體 層，其中，所述化學(xué)溶液不與半導(dǎo)體層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，僅與犧牲氧化物W及被該犧牲氧化物 氧化掉的部分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，并將所有氧化物腐蝕掉。此時(shí)，就可W將溝槽側(cè)壁的損傷部位 去除掉，而且?guī)缀跬耆コ?，形成如圖4所示的去除溝槽側(cè)壁損傷部位的溝槽型DM0S單元 的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043] 步驟104 ;在所述半導(dǎo)體層表面生成柵氧。
[0044] 在本步驟中，可W利用物理氣相沉積或化學(xué)氣相沉積等方式，在腐蝕掉犧牲氧化 層的半導(dǎo)體層表面生成柵氧，如圖5所示。
[0045] 在本發(fā)明實(shí)施例提供的溝槽型DM0S單元的制備方法中，通過增大犧牲氧化層的 厚度，使得在犧牲氧化層與刻蝕后的半導(dǎo)體層進(jìn)行氧化反應(yīng)時(shí)，可W將在刻蝕過程中對溝 槽側(cè)壁造成的損傷部位幾乎完全氧化掉，從而，可W降低溝槽損傷部位的存在，在一定程度 上避免了源、漏極間的漏電，有效改善源、漏極間漏電敏感的問題。
[004引 實(shí)施例二：
[0047] 對應(yīng)于本發(fā)明實(shí)施例一提供的溝槽型DM0S單元的制備方法，本發(fā)明實(shí)施例二還 提供了一種利用實(shí)施例一所述的方法制備的溝槽型DM0S單元，所述溝槽型DM0S單元中的 半導(dǎo)體層的雙溝槽側(cè)壁一定厚度的表面與厚度為800A-1000A的犧牲氧化層氧化反應(yīng) 掉。
[004引其中，所述犧牲氧化層的厚度為800A、850A、900A、950A或lOOOA;
[0049] 所述半導(dǎo)體的溝槽的開口寬度不大于第一口限值，且雙溝槽之間的距離不小于第 二口限值。
[0050] 實(shí)施例S :
[0051] 本發(fā)明實(shí)施例H還提供了一種溝槽型DM0S器件，該溝槽型DM0S器件包括上述實(shí) 施例二所提供的溝槽型DM0S單元，此外，還包括現(xiàn)有技術(shù)中的其它結(jié)構(gòu)單元。
[0052] 盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造 性概念，則可對該些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所W，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu) 選實(shí)施例W及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
[0053] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可W對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。該樣，倘若本發(fā)明的該些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含該些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種溝槽型DMOS單元的制備方法，其特征在于，所述方法包括： 對具有雙溝槽的半導(dǎo)體層進(jìn)行刻蝕； 在刻蝕后的半導(dǎo)體層表面生長一層厚度為800A-1000A、用于與半導(dǎo)體層表面進(jìn)行 氧化反應(yīng)的犧牲氧化層； 腐蝕所述犧牲氧化層后，在所述半導(dǎo)體層表面生成柵氧。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述犧牲氧化層的厚度為800A、 85〇A、900A、950A或 1000A。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 腐蝕所述犧牲氧化層后，溝槽的開口寬度不大于第一門限值，且雙溝槽之間的距離不 小于第二門限值。
4. 一種利用權(quán)利要求1所述的方法制備的溝槽型DMOS單元，其特征在于，雙溝槽側(cè)壁 一定厚度的表面與厚度為800A-1000人的犧牲氧化層氧化反應(yīng)掉。
5. 如權(quán)利要求4所述的溝槽型DMOS單元，其特征在于，所述犧牲氧化層的厚度為 800A, 85〇A、900A、950A成 1000A。
6. 如權(quán)利要求4所述的溝槽型DMOS單元，其特征在于， 腐蝕所述犧牲氧化層后，溝槽的開口寬度不大于第一門限值，且雙溝槽之間的距離不 小于第二門限值。
7. -種溝槽型DMOS器件，其特征在于，包括權(quán)利要求4?6任一所述的溝槽型DMOS單 JLi〇
【文檔編號(hào)】H01L29/78GK104465754SQ201310451145
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】趙圣哲 申請人:北大方正集團(tuán)有限公司, 深圳方正微電子有限公司